Android與JNI(一)

 

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Android與JNI(一）

Android與JNI（一）

 

軟件版本：
　　ubuntu10.04
　　java version "1.6.0_30-ea"
　　eclipse
　　android-ndk-r5b

目錄：

　　1. JNI 開發的基本步驟
　　2. 建立一個 android 工程
　　3. 生成 jni 的頭文件
　　4. 編寫 c/c++ 代碼
　　5. 編譯生成動態庫
　　6. 測試
　　7. 參考資料

1. JNI 開發的基本步驟

　　在 JAVA 程序中調用 c/c++ 函數的方法通常是：

　　一、建立一個類(HelloWorld.java)或者在原來的類中聲明本地方法。
　　二、使用 javac 編譯源文件 HollowWorld.java，生成 HelloWorld.class。
　　三、使用 javah –jni 來生成頭文件（HelloWorld.h），這個頭文件裏面包含了本地方法的函數原型。
　　四、編寫 c/c++ 代碼（HelloWorld.c）實現頭文件中的函數原型。
　　五、將 HelloWorld.c 編譯成一個動態庫，生成 Hello-World.dll 或者 libHello-World.so。
　　六、使用 java 命令運行 HelloWorld 程序，類文件 HelloWorld.class 和本地庫(HelloWorld.dll 或者 libHelloWorld.so)在運行時被加載。

　　如圖所示：

2. 建立一個 android 工程

　　建立一個新的 android 工程 HelloJNI 便於演示：

 1 package com.example.hellojni; 2  3 import android.os.Bundle; 4 import android.app.Activity; 5 import android.view.Menu; 6 import android.view.MenuItem; 7 import android.widget.TextView; 8 import android.support.v4.app.NavUtils; 9 10 public class HelloJNI extends Activity {11 12     @Override13     public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {14         super.onCreate(savedInstanceState);15         setContentView(R.layout.hello_jni);16         getActionBar().setDisplayHomeAsUpEnabled(true);17         18         /* Create a TextView and set its content.19          * the text is retrieved by calling a native20          * function.21          */22         TextView  tv = new TextView(this);23         tv.setText( stringFromJNI() );24         setContentView(tv);25     }26 27     @Override28     public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {29         getMenuInflater().inflate(R.menu.hello_jni, menu);30         return true;31     }32 33     34     @Override35     public boolean onOptionsItemSelected(MenuItem item) {36         switch (item.getItemId()) {37             case android.R.id.home:38                 NavUtils.navigateUpFromSameTask(this);39                 return true;40         }41         return super.onOptionsItemSelected(item);42     }43 44     /* A native method that is implemented by the45      * 'HelloJNI' native library, which is packaged46      * with this application.47      */48     public native String  stringFromJNI();49 50     /* This is another native method declaration that is *not*51      * implemented by 'HelloJNI'. This is simply to show that52      * you can declare as many native methods in your Java code53      * as you want, their implementation is searched in the54      * currently loaded native libraries only the first time55      * you call them.56      *57      * Trying to call this function will result in a58      * java.lang.UnsatisfiedLinkError exception !59      */60     public native String  unimplementedStringFromJNI();61 62     /* this is used to load the 'HelloJNI' library on application63      * startup. The library has already been unpacked into64      * /data/data/com.example.HelloJni/lib/libHelloJNI.so at65      * installation time by the package manager.66      */67     static {68         System.loadLibrary("HelloJNI");69     }70 }

　　代碼很簡單，主要是調用本地方法返回一個字符串，顯示在屏幕上。有兩點須要針對說明一下：

1 static {2         System.loadLibrary("HelloJNI");3 }

　　上面這幾行代碼是用來加載動態庫 libHelloJNI.so 。那麼是在何時加載呢？當第一次使用到這個類的時候就會加載。

1 public native String stringFromJNI();2 public native String unimplementedStringFromJNI();

　　使用關鍵字 native 聲明本地方法，代表這兩個函數須要經過本地代碼 c/c++ 實現。

　　經過 eclipse 編譯代碼，生成 .class 文件。爲生成 jni 的頭文件作好準備。

3. 生成 jni 的頭文件 

　　如今的問題是要怎麼樣實現 stringFromJNI 和 unimplementedStringFromJNI 這兩個函數呢？這兩個函數要怎麼命名？直接用這兩個名字行不行？要解決這些疑問，就要用到 javah 這個命令。

　　在你新建成的工程根目錄下，鍵入如下命令：

$javah -classpath bin/classes -d jni com.example.hellojni.HelloJNI

　　先簡單說一下這個命令有什麼用。這個命令是用來生成與指定 class 想對應的本地方法的頭文件。

　　-classpath：指定類的路徑。
　　-d：輸出目錄名。
　　com.example.hellojni.HelloJNI：完整的類名。

　　命令的結果是在本地生成一個名爲 jni 的目錄，裏面有一個名爲 com_example_hellojni_HelloJNI.h 的頭文件。這個文件就是咱們所須要的頭文件，他聲明瞭兩個函數。

$lsAndroidManifest.xml  assets  bin  gen  ic_launcher-web.png  jni  libs  obj  proguard-project.txt  project.properties  res  src

 1 /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */ 2 #include <jni.h> 3 /* Header for class com_example_hellojni_HelloJNI */ 4  5 #ifndef _Included_com_example_hellojni_HelloJNI 6 #define _Included_com_example_hellojni_HelloJNI 7 #ifdef __cplusplus 8 extern "C" { 9 #endif10 /*11  * Class:     com_example_hellojni_HelloJNI12  * Method:    stringFromJNI13  * Signature: ()Ljava/lang/String;14  */15 JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_hellojni_HelloJNI_stringFromJNI16   (JNIEnv *, jobject);17 18 /*19  * Class:     com_example_hellojni_HelloJNI20  * Method:    unimplementedStringFromJNI21  * Signature: ()Ljava/lang/String;22  */23 JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_hellojni_HelloJNI_unimplementedStringFromJNI24   (JNIEnv *, jobject);25 26 #ifdef __cplusplus27 }28 #endif29 #endif

　　上面代碼中的 JNIEXPORT 和 JNICALL 是 jni 的宏，在 android 的 jni 中不須要，固然寫上去也不會有錯。

　　函數名比較長，不過是有規律的，按照：java_pacakege_class_method 形式來命名。調用 stringFromJNI() 就會執行 JNICALL Java_com_example_hellojni_HelloJNI_stringFromJNI() 。

　　還有一個地方須要注意一下，那就是第13行

　　Signature: ()Ljava/lang/String;
　　()表示函數的參數爲空（這裏爲空是指除了JNIEnv *， jobject 這兩個參數以外沒有其餘參數，JNIEnv* 和 jobject 是全部 jni 函數必有的兩個參數，分別表示 jni 環境和對應的 java 類（或對象）自己）；
　　Ljava/lang/String; 表示函數的返回值是 java 的 String 對象。

4. 編寫 c/c++ 代碼

　　按照 com_example_hellojni_HelloJNI.h 中聲明的函數名，在 jni 目錄下創建一個 HelloJNI.c 文件實現其函數體。

 1 /* 2  * Copyright (C) 2009 The Android Open Source Project 3  * 4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); 5  * you may not use this file except in compliance with the License. 6  * You may obtain a copy of the License at 7  * 8  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0 9  *10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.13  * See the License for the specific language governing permissions and14  * limitations under the License.15  *16  */17 #include <string.h>18 #include <jni.h>19 #include "com_example_hellojni_HelloJNI.h"20 21 /* This is a trivial JNI example where we use a native method22  * to return a new VM String. See the corresponding Java source23  * file located at:24  *25  *   apps/samples/hello-jni/project/src/com/example/HelloJni/HelloJni.java26  */27 jstring Java_com_example_hellojni_HelloJNI_stringFromJNI(JNIEnv *env, jobject this)28 {29     return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI !");30 }

　　這裏只實現了 Java_com_example_hellojni_HelloJNI_stringFromJNI() ，函數很簡單，返回一個字符串。可是因爲函數定義中的返回值是 java 的 String 類，因此不能簡單的返回一個字符串，須要經過 JNI 函數 NewStringUTF 在本地建立一個新的 java.lang.String 對象。這個新建立的字符串對象擁有一個與給定的 UTF-8 編碼的 C 類型字符串內容相同的 Unicode 編碼字符串。這裏拋出了一個問題，就是說咱們在寫 JNI 的時候，有些數據類型是須要作轉換的。

5. 編譯生成動態庫

　　若是你尚未下載 ndk 的話，請到這裏來下載。ndk 有什麼用？就是用來編譯 jni 代碼的。安裝方法很簡單，只要把 ndk-build 命令加入到環境變量 PATH 中就可使用了。驗證方法就是鍵入 ndk-build 命令後，不會出現 command not found 的字樣。

　　在 jni 目錄下建立一個名爲 Android.mk 的文件，並輸入如下內容：

 1 # Copyright (C) 2009 The Android Open Source Project 2 # 3 # Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); 4 # you may not use this file except in compliance with the License. 5 # You may obtain a copy of the License at 6 # 7 #      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0 8 # 9 # Unless required by applicable law or agreed to in writing, software10 # distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,11 # WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.12 # See the License for the specific language governing permissions and13 # limitations under the License.14 #15 LOCAL_PATH := $(call my-dir)16 17 include $(CLEAR_VARS)18 19 LOCAL_MODULE    := HelloJNI20 LOCAL_SRC_FILES := HelloJNI.c21 22 include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

　　而後在 jni 目錄下輸入 ndk-build 命令就能夠編譯了。

$ndk-build 
Compile thumb  : HelloJNI <= HelloJNI.c
SharedLibrary  : libHelloJNI.so
Install        : libHelloJNI.so => libs/armeabi/libHelloJNI.so

　　將會在 HelloJNI/libs/armeabi 目錄下生成一個名爲 libHelloJNI.so 的動態庫。編譯生成 apk 時會把這個庫一塊兒打包。

6. 測試

　　7. 參考資料

　　[1]. Android: NDK編程入門筆記
　　[2]. JNI及Android JNI 開發基本知識和具體操做步驟
　　[3]. 如何在Android下使用JNI

分類: Android

標籤: android, jni

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posted @ 2012-08-08 17:23 Eddy_He 閱讀(1759) 評論(0) 編輯 收藏

 

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